表面纳米结构论文-罗宇林,钱海霞,曾燮榕,谢盛辉,孙德恩

表面纳米结构论文-罗宇林,钱海霞,曾燮榕,谢盛辉,孙德恩

导读:本文包含了表面纳米结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:纳米晶,脱合金,非晶纳米结构,电催化析氢

表面纳米结构论文文献综述

罗宇林,钱海霞,曾燮榕,谢盛辉,孙德恩[1](2019)在《Fe_(82)Nb_6B_(12)合金表面纳米多孔结构的形成及电催化析氢性能的研究》一文中研究指出目的增加条带表面积,提高电催化析氢活性。方法采用真空激冷装置制备Fe_(82)Nb_6B_(12)前驱体条带,通过控制铜辊转速得到α-Fe纳米晶/非晶双相结构。利用α-Fe纳米晶与非晶基体在0.5 mol/L H_2SO_4溶液中腐蚀性能的差异,通过脱合金法得到非晶纳米多孔结构。使用XRD、DSC、SEM、EDS等表征手段以及电化学测试方法,研究铜辊转速、脱合金时间对物相、成分、形貌及电催化析氢性能的影响。结果 1kr/min样品完全晶化,2~3 kr/min样品为α-Fe纳米晶/非晶双相合金,且随着铜辊转速增大,前驱体条带中α-Fe纳米晶含量减少。脱合金后成功制备了非晶纳米多孔结构,铜辊转速越大,孔径越小,比表面积越小。4 kr/min样品为非晶态,脱合金后没有得到多孔结构。2 kr/min多孔结构的析氢性能最好,在电流密度为10 mA/cm~2时的过电位为220 mV,塔菲尔斜率为105 mV/dec。结论采用甩带法可以制备具有α-Fe纳米晶/非晶双相结构的Fe_(82)Nb_6B_(12)合金。通过α-Fe纳米晶的选择性腐蚀,在条带表面得到纳米多孔结构,条带比表面积显着改善,从而提高了其析氢性能。(本文来源于《表面技术》期刊2019年11期)

石文,高彤彤,张历云,马彦爽,刘忠文[2](2019)在《铁氧化物纳米棒负载金纳米颗粒催化剂载体表面结构调控对CO氧化的影响(英文)》一文中研究指出自1987年Haruta等首次发现氧化物负载金催化剂具有优异的低温催化CO氧化活性以来,纳米金催化剂由于其独特的物理化学性质引起了催化科学工作者的极大兴趣.大量研究致力于揭示金纳米颗粒的尺寸、价态、制备方法以及活化过程对其低温催化CO氧化的性能影响机制.在众多的负载型金催化剂体系中,可还原性金属氧化物负载Au纳米粒子催化剂由于能产生较强的金属-载体相互作用(SMSI)或做为助催化剂组分提供氧活化位点而受到广泛研究.其中,铁氧化物负载金被认为是最具有潜力的低温催化CO氧化反应催化剂之一;研究表明,其催化性能不仅取决于金纳米粒子的尺寸,而且在很大程度上取决于氧化铁载体的表面性质.尽管氧化铁负载的金催化剂具有非常高的活性,并很好地从传统的动力学角度解释了其反应机理,但氧化铁的表面性质对负载金属-载体间的界面相互作用及反应性能的影响机制仍存在争议,尤其是针对氧化铁表面性质对负载金纳米粒子分散性和稳定性影响的研究仍相对较少,并且缺少直观的研究手段.基于此,本文将预先制备的β-Fe OOH前驱体在不同温度氩气气氛中焙烧处理,制备具有不同表面性质的铁氧化物纳米棒,然后负载Au纳米粒子,并应用于CO氧化反应.进一步利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对Au纳米粒子与氧化铁载体间的相互作用进行了细致表征,揭示了不同氧化铁表面性质对负载金纳米粒子的分散性、化学态的影响以及在一氧化碳氧化反应中的活性和稳定性的差异原因.TEM结果表明,焙烧前不同氧化铁载体上的Au纳米粒子均高度分散,且颗粒尺寸相近,平均粒径约为1.0 nm;焙烧后不同载体上的Au纳米粒子尺寸均有不同程度的长大.粒径统计结果显示,Fe OOH载体表面Au纳米粒子的平均粒径尺寸约为2.5 nm,且以面心立方结构的单晶形式存在;而Fe O_x和α-Fe_2O_3载体表面的Au纳米粒子的平均粒径尺寸则分别为3.9和3.5nm,且存在大量多重孪晶结构.结合XPS和性能测试结果发现,焙烧前Au/Fe OOH催化剂表面的羟基有助于带正电的Au吸附和解离氧气,从而具有低温CO氧化反应活性,但长时间的稳定性测试表明,反应条件下Fe OOH表面羟基不稳定,会逐渐脱除,从而导致催化活性下降.将催化剂预先在200 ~oC空气中焙烧,不同氧化铁载体上金的化学状态会由金属阳离子部分转变为零价金,同时伴随着载体表面羟基的消失.其中,Fe OOH表面含有高于其它铁氧化物的Au~0,且Au/Fe OOH催化剂表现出对CO最优的反应性能和较好的稳定性,说明焙烧处理后催化剂的反应性能与小尺寸的零价金物种密切相关.此外,我们还将相同位置-电子显微学方法(IL-TEM)应用于气相反应体系中,探索了金/铁氧化物系列催化剂的结构演变.结果表明,相比于Au/Fe OOH和Au/α-Fe_2O_3,Fe O_x载体表面独特的孔结构使负载于其上的Au纳米粒子在反应条件下会发生明显的类奥斯特瓦尔德熟化行为,并通过改变反应气中CO和O_2的计量比推测该过程可能是由于Au与CO组分相互作用导致,从而揭示了长时间反应条件下其催化CO氧化活性下降的原因.本文通过结合传统的表征手段和气相IL-TEM方法,对金/铁氧化物催化剂的金属-载体相互作用进行了直观研究,并为新型催化剂的开发和设计提供了参考.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年12期)

邓英[3](2019)在《金属纳米结构表面等离子体共振及其应用》一文中研究指出介绍了纳米光子器件以及金属纳米结构表面等离子体共振,分析了金属纳米结构表面等离子体共振的运用领域,包括在生物医学领域的运用、在局域场增强和拉曼信号检测的运用、在金属纳米颗粒等离子体共振模式检测以及电磁特异介质运用,为金属纳米研究以及运用提供了一定的参考意见。(本文来源于《科技与创新》期刊2019年21期)

李鑫,吴立祥,杨元杰[4](2019)在《矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控》一文中研究指出为了实现对入射光的近场亚波长增强聚焦,设计了一种由内部矩形纳米狭缝圆环阵列和外部多圆环狭缝构成的超表面结构,得到了该结构激发的表面等离激元电场表达式,并从物理机理上解释了该结构中心聚焦及增强聚焦的原理.利用时域有限差分方法仿真研究了该超表面结构在不同偏振态入射光下的激发场聚焦特性.根据理论推导与仿真结果可得,该结构在波长为980 nm的圆偏振光入射下于近场的金属表面结构中心处生成半高宽为650 nm左右的亚波长聚焦光斑,其场分布为近似的第一类贝塞尔函数.与单一的矩形纳米狭缝圆环阵列结构相比,带有外部多圆环狭缝的复合结构具有更好的增强聚焦效果,使得中心焦斑强度提升了一倍,且更有利于对激发场进行调控.除此之外,还讨论了任意偏振方向的线偏振光入射结构激发的电场,得到了电场的解析表达式,即入射光偏振角的正弦函数包络乘上第一类贝塞尔函数.本文的研究对基于超表面结构的亚波长光调控有一定的指导意义,在光镊、亚波长尺度光信息传输与处理等领域也有一定的应用价值.(本文来源于《物理学报》期刊2019年18期)

尹晓丽,于思荣,胡锦辉[5](2019)在《Ni_3S_2微纳米结构超疏水表面的制备及耐蚀性能》一文中研究指出随着表面科学和仿生学的迅速发展,超疏水材料的制备和研究已成为当下研究的热点,其性能优异,具有十分广阔的应用前景。本工作采用水热反应法在泡沫镍基体上直接生长Ni_3S_2微纳米复合结构,经过十四酸修饰后获得性能优良的超疏水表面。实验探究了水热反应温度和反应时间对水滴在超疏水表面接触角的影响。研究发现,水热反应温度为180℃、反应时间为6 h的条件下获得的水热反应层表面的水滴接触角达到最大值160. 28°。采用扫描电子显微镜观察超疏水试样表面的微观结构,发现在基体表面生长了一层交错排列的锥状结构。利用X射线衍射仪和能谱仪对水热反应层表面进行物相及表面化学成分分析发现,与泡沫镍基体相比,水热反应层表面除了存在Ni相外还形成了新的Ni_3S_2相。对获得的超疏水试样进行性能测试,发现利用该方法制备的超疏水材料具有良好的耐酸碱性和耐电化学腐蚀特性。(本文来源于《材料导报》期刊2019年20期)

张磊,王斐,潘蕾[6](2019)在《CF/PEEK复合材料表面构筑微纳米结构及其防冰性能的研究》一文中研究指出为提高材料表面防结冰性能,同时满足航空航天轻质高强的要求,通过表面光刻、喷砂、喷砂+阳极氧化等方法在A5083铝合金表面构筑微纳米形貌,采用模板法将该形貌复制到碳纤维增强的聚醚醚酮复合材料(CF/PEEK)表面。使用接触角测试仪测量水滴在其表面的静态接触角,运用扫描电镜(SEM)分析表面形貌,利用自制结冰延迟性能测试仪记录表面结冰时间,并借助粘附力测试仪计算冰层的宏观粘附力大小。试验结果表明,与未经表面处理的试样对比,构筑微纳米结构的CF/PEEK疏水性能均提高;其中,利用表面喷砂+阳极氧化处理金属模板制备得到的CF/PEEK试样的表面疏水性能及防冰性能最好,当砂砾目数为120目时,接触角达150.4°,结冰时间达到538s(较未处理试样表面延长了12倍);最后讨论分析了表面结构与疏水、防结冰性能之间的关系。(本文来源于《航空制造技术》期刊2019年17期)

王兆华,任立庆[7](2019)在《叁维六叶风车纳米结构局域表面等离激元共振特性研究》一文中研究指出目的研究叁维六叶风车纳米结构的等离子体特性和光学手性。方法设计了一种可调节叁维旋转角度的风车纳米结构。在垂直入射的左圆偏振(LCP)和右圆偏振光(RCP)作用下,通过Comsol多物理场仿真软件,数值分析了不同旋转角度叁维风车纳米结构的透射光谱、表面电流分布和磁场强度。为了得到叁维风车纳米结构的手性光学特性,计算了其不对称因子。结果在透射光谱中观察到波长为925nm和985 nm两种具有不同近场耦合的局域表面等离激元共振(LSPR)模式。当旋转角从0°增加到60°时,内外模式交换各自所在的激发峰位;当旋转角为45°时,叁维风车具有较强的光学活性,其不对称因子最大值可达0.6,从而在不同的共振模式下得到了最佳的圆二色性效应。结论 LSPR模式对几何参数有很强的依赖性和可调控性,光学手性对风车结构叶片的上升程度具有很强的敏感性。研究结果可为设计新的手性光学纳米结构提供参考,为光电相互作用领域的应用提供新思路。(本文来源于《表面技术》期刊2019年08期)

段保华,张柯,刘平[8](2019)在《纯铜表面纳米化的微观结构演化及其力学性能研究》一文中研究指出利用表面机械滚压处理(surface mechanical rolling treatment, SMRT)工艺在纯铜表面制备出梯度纳米结构层,获得了最表层为取向随机的纳米晶粒、亚表层的晶粒尺寸在厚度方向上呈梯度分布的结构层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对微观组织进行表征,研究了晶界、位错、孪晶界等微观结构的演化。通过改变SMART工艺参数,在纯铜表面制备出不同厚度的梯度纳米结构层,对比分析了梯度纳米结构层厚度对纯铜力学性能的影响。结果表明:经SMRT后,试样距表面大约5μm处的显微硬度高达1.56 GPa,其横截面的硬度随着距表面深度增加呈递减趋势;相比于粗晶铜,SMRT后纯铜的屈服强度提高了2倍多,而塑性损失很少,并且SMRT后纯铜的屈服强度随着梯度纳米结构层厚度的增加而提高。(本文来源于《有色金属材料与工程》期刊2019年04期)

张钰莹,李亚达,王伟强,齐民[9](2019)在《钛表面二氧化钛纳米管/微米坑复合结构的制备及亲水性》一文中研究指出为改善钛的生物相容性,促进成骨细胞在其表面的附着与分化,设计了一种新型工艺。通过微弧氧化后酸洗的技术在钛表面制备微米级凹坑(10~20μm)。通过阳极氧化技术在上述微米级凹坑上制备定向生长的二氧化钛纳米管(70~80 nm)。采用微弧氧化、酸洗和阳极氧化复合工艺,制备出二氧化钛纳米管/微米坑复合结构。研究了使用不同电解液制备的微弧氧化涂层所获得复合结构的形貌,分析了复合结构形貌对亲水性的影响。结果表明,采用Na_2B_4O_7电解液制备的微弧氧化涂层所获得的复合结构具有显着的微纳米分级结构特征,并展现出优异的亲水性。(本文来源于《功能材料》期刊2019年07期)

黄恺健,李世雄,白忠臣,张正平,秦水介[10](2019)在《基于金属纳米结构非局域与尺寸效应的表面等离激元特性研究》一文中研究指出结合流体动力学介电模型以及尺寸依赖介电模型,提出了一种可用于描述金属纳米结构中表面等离激元非局域和尺寸效应的介电理论模型。利用不同介质模型对半径为1~100nm的银纳米球进行电子能量损失特性和光学特性的仿真对比,结果表明该理论模型可在较大的能量范围(1~5eV)和尺寸范围(2~200nm)内,兼容有效地反映出局域、非局域、尺寸、甚至是类量子尺寸等效应对金属纳米结构表面等离激元特性的影响作用。同时,研究结果还有助于理解表面等离激元在纳米尺度上的共振模式、能量分布机理和动态演化机制,为等离激元器件的开发设计提供了参考。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年20期)

表面纳米结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

自1987年Haruta等首次发现氧化物负载金催化剂具有优异的低温催化CO氧化活性以来,纳米金催化剂由于其独特的物理化学性质引起了催化科学工作者的极大兴趣.大量研究致力于揭示金纳米颗粒的尺寸、价态、制备方法以及活化过程对其低温催化CO氧化的性能影响机制.在众多的负载型金催化剂体系中,可还原性金属氧化物负载Au纳米粒子催化剂由于能产生较强的金属-载体相互作用(SMSI)或做为助催化剂组分提供氧活化位点而受到广泛研究.其中,铁氧化物负载金被认为是最具有潜力的低温催化CO氧化反应催化剂之一;研究表明,其催化性能不仅取决于金纳米粒子的尺寸,而且在很大程度上取决于氧化铁载体的表面性质.尽管氧化铁负载的金催化剂具有非常高的活性,并很好地从传统的动力学角度解释了其反应机理,但氧化铁的表面性质对负载金属-载体间的界面相互作用及反应性能的影响机制仍存在争议,尤其是针对氧化铁表面性质对负载金纳米粒子分散性和稳定性影响的研究仍相对较少,并且缺少直观的研究手段.基于此,本文将预先制备的β-Fe OOH前驱体在不同温度氩气气氛中焙烧处理,制备具有不同表面性质的铁氧化物纳米棒,然后负载Au纳米粒子,并应用于CO氧化反应.进一步利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段对Au纳米粒子与氧化铁载体间的相互作用进行了细致表征,揭示了不同氧化铁表面性质对负载金纳米粒子的分散性、化学态的影响以及在一氧化碳氧化反应中的活性和稳定性的差异原因.TEM结果表明,焙烧前不同氧化铁载体上的Au纳米粒子均高度分散,且颗粒尺寸相近,平均粒径约为1.0 nm;焙烧后不同载体上的Au纳米粒子尺寸均有不同程度的长大.粒径统计结果显示,Fe OOH载体表面Au纳米粒子的平均粒径尺寸约为2.5 nm,且以面心立方结构的单晶形式存在;而Fe O_x和α-Fe_2O_3载体表面的Au纳米粒子的平均粒径尺寸则分别为3.9和3.5nm,且存在大量多重孪晶结构.结合XPS和性能测试结果发现,焙烧前Au/Fe OOH催化剂表面的羟基有助于带正电的Au吸附和解离氧气,从而具有低温CO氧化反应活性,但长时间的稳定性测试表明,反应条件下Fe OOH表面羟基不稳定,会逐渐脱除,从而导致催化活性下降.将催化剂预先在200 ~oC空气中焙烧,不同氧化铁载体上金的化学状态会由金属阳离子部分转变为零价金,同时伴随着载体表面羟基的消失.其中,Fe OOH表面含有高于其它铁氧化物的Au~0,且Au/Fe OOH催化剂表现出对CO最优的反应性能和较好的稳定性,说明焙烧处理后催化剂的反应性能与小尺寸的零价金物种密切相关.此外,我们还将相同位置-电子显微学方法(IL-TEM)应用于气相反应体系中,探索了金/铁氧化物系列催化剂的结构演变.结果表明,相比于Au/Fe OOH和Au/α-Fe_2O_3,Fe O_x载体表面独特的孔结构使负载于其上的Au纳米粒子在反应条件下会发生明显的类奥斯特瓦尔德熟化行为,并通过改变反应气中CO和O_2的计量比推测该过程可能是由于Au与CO组分相互作用导致,从而揭示了长时间反应条件下其催化CO氧化活性下降的原因.本文通过结合传统的表征手段和气相IL-TEM方法,对金/铁氧化物催化剂的金属-载体相互作用进行了直观研究,并为新型催化剂的开发和设计提供了参考.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

表面纳米结构论文参考文献

[1].罗宇林,钱海霞,曾燮榕,谢盛辉,孙德恩.Fe_(82)Nb_6B_(12)合金表面纳米多孔结构的形成及电催化析氢性能的研究[J].表面技术.2019

[2].石文,高彤彤,张历云,马彦爽,刘忠文.铁氧化物纳米棒负载金纳米颗粒催化剂载体表面结构调控对CO氧化的影响(英文)[J].ChineseJournalofCatalysis.2019

[3].邓英.金属纳米结构表面等离子体共振及其应用[J].科技与创新.2019

[4].李鑫,吴立祥,杨元杰.矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控[J].物理学报.2019

[5].尹晓丽,于思荣,胡锦辉.Ni_3S_2微纳米结构超疏水表面的制备及耐蚀性能[J].材料导报.2019

[6].张磊,王斐,潘蕾.CF/PEEK复合材料表面构筑微纳米结构及其防冰性能的研究[J].航空制造技术.2019

[7].王兆华,任立庆.叁维六叶风车纳米结构局域表面等离激元共振特性研究[J].表面技术.2019

[8].段保华,张柯,刘平.纯铜表面纳米化的微观结构演化及其力学性能研究[J].有色金属材料与工程.2019

[9].张钰莹,李亚达,王伟强,齐民.钛表面二氧化钛纳米管/微米坑复合结构的制备及亲水性[J].功能材料.2019

[10].黄恺健,李世雄,白忠臣,张正平,秦水介.基于金属纳米结构非局域与尺寸效应的表面等离激元特性研究[J].激光与光电子学进展.2019

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